JP2019065225A - 硬化性樹脂組成物、電子部品装置及び電子部品装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
<1>硬化性樹脂成分と、トリフェニルホスフィンオキシドと、充填材と、を含有する硬化性樹脂組成物であって、前記トリフェニルホスフィンオキシドの含有率が前記硬化性樹脂組成物の0.3質量%未満である、硬化性樹脂組成物。
<2>前記硬化性樹脂成分がエポキシ樹脂と硬化剤とを含む、<1>に記載の硬化性樹脂組成物。
<3>電子部品装置の封止材である、<1>又は<2>に記載の硬化性樹脂組成物。
<4>2以上のパッケージを備える電子部品装置における前記2以上のパッケージの少なくとも1つの作製に用いる封止材である、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
<5><1>〜<4>のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物を含むパッケージを備える電子部品装置。
<6>前記硬化性樹脂組成物の硬化物を含む第1のパッケージと第2のパッケージとを備える、<5>に記載の電子部品装置。
<7><1>〜<4>のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物を含む第1のパッケージと第2のパッケージとを接合する工程を含み、前記接合は、前記第1のパッケージの反りの状態と前記第2のパッケージの反りの状態とが合致する条件で行われる、電子部品装置の製造方法。
本開示において「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示の硬化性樹脂組成物は、硬化性樹脂成分と、トリフェニルホスフィンオキシドと、充填材と、を含有する硬化性樹脂組成物であって、前記トリフェニルホスフィンオキシドの含有率が前記硬化性樹脂組成物の0.3質量%未満である。前記トリフェニルホスフィンオキシドの含有率の下限値は特に制限されないが、例えば、前記硬化性樹脂組成物の0.01質量%以上であることが好ましい。
パッケージのcry型の反りを大きくする観点からは、トリフェニルホスフィンオキシドの含有率は硬化性樹脂組成物全体の0.2質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましい。
硬化性樹脂組成物に含まれる硬化性樹脂成分の種類は、特に制限されない。封止材としての諸特性のバランスの観点からは、エポキシ樹脂と硬化剤の組み合わせであることが好ましい。
硬化剤の種類は特に制限されず、硬化性樹脂組成物の所望の特性等に応じて選択できる。併用する樹脂がエポキシ樹脂である場合の硬化剤としては、フェノール硬化剤、アミン硬化剤、酸無水物硬化剤、ポリメルカプタン硬化剤、ポリアミノアミド硬化剤、イソシアネート硬化剤、ブロックイソシアネート硬化剤等が挙げられる。耐熱性の観点からは、硬化剤は、フェノール性水酸基を分子中に有するもの(フェノール硬化剤)であることが好ましい。
充填材の種類は、特に制限されない。具体的には、シリカ(溶融シリカ、結晶シリカ等)、ガラス、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ケイ酸カルシウム、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア、タルク、クレー、マイカ等の無機材料が挙げられる。難燃効果を有する充填材を用いてもよい。難燃効果を有する充填材としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムと亜鉛の複合水酸化物等の複合金属水酸化物、硼酸亜鉛などが挙げられる。
硬化性樹脂組成物は、硬化促進剤を含んでもよい。硬化促進剤の種類は特に制限されず、硬化性樹脂の種類、硬化性樹脂組成物の所望の特性等に応じて選択できる。
硬化促進剤としては、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5(DBN)、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7(DBU)等のジアザビシクロアルケン、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール等の環状アミジン化合物;前記環状アミジン化合物の誘導体;前記環状アミジン化合物又はその誘導体のフェノールノボラック塩;これらの化合物に無水マレイン酸、1,4−ベンゾキノン、2,5−トルキノン、1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルベンゾキノン、2,6−ジメチルベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−5−メチル−1,4−ベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−1,4−ベンゾキノン、フェニル−1,4−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;DBUのテトラフェニルボレート塩、DBNのテトラフェニルボレート塩、2−エチル−4−メチルイミダゾールのテトラフェニルボレート塩、N−メチルモルホリンのテトラフェニルボレート塩等の環状アミジニウム化合物;ピリジン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール等の三級アミン化合物;前記三級アミン化合物の誘導体;酢酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、リン酸テトラ−n−ブチルアンモニウム、酢酸テトラエチルアンモニウム、安息香酸テトラ−n−ヘキシルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム等のアンモニウム塩化合物;トリフェニルホスフィン、ジフェニル(p−トリル)ホスフィン、トリス(アルキルフェニル)ホスフィン、トリス(アルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(アルキル・アルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルキルフェニル)ホスフィン、トリス(ジアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(トリアルコキシフェニル)ホスフィン、トリス(テトラアルコキシフェニル)ホスフィン、トリアルキルホスフィン、ジアルキルアリールホスフィン、アルキルジアリールホスフィン等の三級ホスフィン;前記三級ホスフィンと有機ボロン類との錯体等のホスフィン化合物;前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と無水マレイン酸、1,4−ベンゾキノン、2,5−トルキノン、1,4−ナフトキノン、2,3−ジメチルベンゾキノン、2,6−ジメチルベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−5−メチル−1,4−ベンゾキノン、2,3−ジメトキシ−1,4−ベンゾキノン、フェニル−1,4−ベンゾキノン等のキノン化合物、ジアゾフェニルメタンなどの、π結合をもつ化合物を付加してなる分子内分極を有する化合物;前記三級ホスフィン又は前記ホスフィン化合物と4−ブロモフェノール、3−ブロモフェノール、2−ブロモフェノール、4−クロロフェノール、3−クロロフェノール、2−クロロフェノール、4−ヨウ化フェノール、3−ヨウ化フェノール、2−ヨウ化フェノール、4−ブロモ−2−メチルフェノール、4−ブロモ−3−メチルフェノール、4−ブロモ−2,6−ジメチルフェノール、4−ブロモ−3,5−ジメチルフェノール、4−ブロモ−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、4−クロロ−1−ナフトール、1−ブロモ−2−ナフトール、6−ブロモ−2−ナフトール、4−ブロモ−4’−ヒドロキシビフェニル等のハロゲン化フェノール化合物を反応させた後に、脱ハロゲン化水素の工程を経て得られる、分子内分極を有する化合物;テトラフェニルホスホニウム等のテトラ置換ホスホニウム、テトラ−p−トリルボレート等のホウ素原子に結合したフェニル基がないテトラ置換ホスホニウム及びテトラ置換ボレート;テトラフェニルホスホニウムとフェノール化合物との塩などが挙げられる。
硬化性樹脂組成物は、上述の成分に加えて、以下に例示するカップリング剤、離型剤、着色剤等の各種添加剤を含んでもよい。硬化性樹脂組成物は、以下に例示する添加剤以外にも必要に応じて当技術分野で周知の各種添加剤を含んでもよい。
硬化性樹脂組成物は、樹脂成分と充填材との接着性を高めるために、カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤としては、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等のシラン化合物、チタン化合物、アルミニウムキレート化合物、アルミニウム/ジルコニウム化合物などの公知のカップリング剤が挙げられる。中でも取り扱い性の観点からは、シラン化合物が好ましい。カップリング剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化性樹脂組成物は、成形時における金型との良好な離型性を得る観点から、離型剤を含んでもよい。離型剤は特に制限されず、従来公知のものを用いることができる。具体的には、カルナバワックス、モンタン酸、ステアリン酸等の高級脂肪酸、高級脂肪酸金属塩、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス、酸化ポリエチレン、非酸化ポリエチレン等のポリオレフィン系ワックスなどが挙げられる。離型剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化性樹脂組成物は、着色剤をさらに含んでもよい。着色剤としてはカーボンブラック、有機染料、有機顔料、酸化チタン、鉛丹、ベンガラ等の公知の着色剤を挙げることができる。着色剤の含有量は目的等に応じて適宜選択できる。着色剤は、1種を単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
硬化性樹脂組成物は、電子部品装置の封止材として種々の実装技術に用いることができる。ある実施態様では、2以上のパッケージを含む電子部品装置における2以上のパッケージの少なくとも1つを作製する際の封止材として硬化性樹脂組成物を用いる。硬化性樹脂組成物を一方のパッケージの封止材として用いることで、他方のパッケージの反りの状態にあわせてパッケージの反りを制御することができ、パッケージ間の良好な接合を達成することができる。
硬化性樹脂組成物の調製方法は、特に制限されない。一般的な手法としては、所定の配合量の成分をミキサー等によって十分混合した後、ミキシングロール、押出機等によって溶融混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。より具体的には、例えば、上述した成分の所定量を均一に撹拌及び混合し、予め70℃〜140℃に加熱してあるニーダー、ロール、エクストルーダー等で混練し、冷却し、粉砕する方法を挙げることができる。
本開示の電子部品装置は、上述の硬化性樹脂組成物の硬化物を含むパッケージを備える。
本開示の電子部品装置の製造方法は、上述する硬化性樹脂組成物の硬化物を含む第1のパッケージと第2のパッケージとを接合する工程を含み、
前記接合は、前記第1のパッケージの反りの状態と前記第2のパッケージの反りの状態とが合致する条件で行われる。
下記に示す成分を表1に示す配合(質量部)で混合し、実施例と比較例の硬化性樹脂組成物を調製した。
・エポキシ樹脂2…ビフェニレンアラルキル型エポキシ樹脂、エポキシ当量277g/eq、日本化薬株式会社、品名「NC−3000」)
・硬化剤2…トリフェニルメタン型フェノール樹脂、水酸基当量103g/eq、明和化成株式会社、品名「MEH−7500−3S」)
・硬化促進剤2:トリ−n−ブチルホスフィンと1,4−ベンゾキノンとの付加物
・カップリング剤1…N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社、品名「KBM−573」)
・カップリング剤2…メチルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社、品名「KBM−13」)
・離型剤1:モンタン酸エステルワックス(クラリアント社、HW−E)
・離型剤2:ポリエチレンワックス
・顔料…カーボンブラック(三菱ケミカル株式会社、品名「MA600MJ」)
・シリコーン化合物…ポリシロキサン(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社、品名「AY42−119」)
・トリフェニルホスフィンオキシド(TPPO)
・充填材…溶融シリカ(体積平均粒子径20μm)
調製した硬化性樹脂組成物を用いて、9mm×9mm、厚さ150umのチップを搭載した評価用パッケージ(15mm×15mm、封止厚:350mm、全体厚:440mm)を作製した。175℃で5時間のポストキュアを行った後、加熱装置に配置して装置内の温度を30℃から昇温(昇温速度10℃/25秒)して260℃に達した後に30℃まで降温(降温速度10℃/25秒)させる試験を実施し、260℃における評価用パッケージの反りの状態と、反りの接地面からの最大高さ(μm)を調べた。smile型の反りを生じている場合の最大高さはマイナス値、cry型の反りを生じている場合の最大高さはプラス値として結果を表1に示す。
以上から、トリフェニルホスフィンオキシドの含有率が0.3質量%未満である硬化性樹脂組成物を用いることで、パッケージの接合時にcry型の反りを生じさせることができることがわかった。
Claims (7)
- 硬化性樹脂成分と、トリフェニルホスフィンオキシドと、充填材と、を含有する硬化性樹脂組成物であって、前記トリフェニルホスフィンオキシドの含有率が前記硬化性樹脂組成物の0.3質量%未満である、硬化性樹脂組成物。
- 前記硬化性樹脂成分がエポキシ樹脂と硬化剤とを含む、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 電子部品装置の封止材である、請求項1又は請求項2に記載の硬化性樹脂組成物。
- 2以上のパッケージを備える電子部品装置における前記2以上のパッケージの少なくとも1つの作製に用いる封止材である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物を含むパッケージを備える電子部品装置。
- 前記硬化性樹脂組成物の硬化物を含む第1のパッケージと第2のパッケージとを備える、請求項5に記載の電子部品装置。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物を含む第1のパッケージと第2のパッケージとを接合する工程を含み、前記接合は、前記第1のパッケージの反りの状態と前記第2のパッケージの反りの状態とが合致する条件で行われる、電子部品装置の製造方法。
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